半導半導体の後工程は、チップの組み立てや検査を行い、製品として使える状態に仕上げる工程です。
「前工程と何が違うの?」「具体的にどんな作業をするの?」「未経験でも働ける?」と、疑問を持っている方もいるのではないでしょうか。
この記事では、
を分かりやすく解説します。
「半導体後工程について知りたい」「自分に合う仕事か確かめたい」という方は、ぜひ参考にしてみてください。
半導体の前工程と後工程の違いを比較
半導体の後工程を知るには前工程も知る必要があります。
まず前工程とは、シリコンでできた薄い円盤状の材料「ウエハー」に、電子回路を作る工程です。
薄い膜を作る「成膜」や、回路のパターンを転写する「露光」などを行います。
後工程は、そのウエハーからチップを切り出し、電気的な接続や樹脂などによる保護、検査を行う工程です。スマートフォンや家電などに組み込める半導体製品に仕上げます。
それぞれどのような違いがあるのか、目的や作業内容、作業環境の3つの視点から見ていきましょう。まずは、主な違いを以下の表にまとめました。
目的の違い
前工程:ウエハー上に電子回路を形成すること
後工程:形成された回路を持つチップを組み立て、検査を行い、出荷できる製品に仕上げること
作業内容の違い
前工程:主にウエハーを対象に、薄い膜を作る「成膜」、回路のパターンを転写する「露光」、不要な部分を取り除く「エッチング」などを行う
後工程:回路形成後のウエハーや、切り出したチップを対象とする。ウエハーの薄型化や切断、チップの接合、樹脂などによる保護、検査などを行う
作業環境の違い
前工程:微細な回路への異物の付着を防ぐため、厳格な清浄度管理が求められる
後工程:製品や工程に応じた清浄度管理と静電気対策が重要だが、前工程よりは緩やか
※必要な清浄度やクリーンウェアの着用ルールなどは、工程や工場によって異なります。
半導体後工程の流れを図解で解説
1. ウエハーを薄くする (バックグラインド)
前工程から届いたウエハーは、搬送時の破損を防ぐために約0.775mmの厚みがあります。
これをそのまま切り分けると製品が厚くなってしまうため、ウエハーの裏面を薄く削るバックグラインドを行います。
これにより、ウエハーを極限まで薄型化し、スマートフォンなどの薄型デバイスにも搭載可能なチップの厚みに調整します。
2. チップに切り分ける(ダイシング)
裏面を削って薄くしたウエハーを、特殊な極薄の刃やレーザーなどを用いて、チップの境界に沿って細かくカットします。
これにより、ウエハー上に配置されていた何千もの回路が、1つひとつの独立した半導体チップ(ダイ)へと切り離されます。
3. チップを土台に固定する (ダイボンディング)
切り分けられた半導体チップを、パッケージ基板と呼ばれる土台の上に固定します。
この工程をダイボンディングと呼び、確実な固定と、熱を逃がすための高い接合精度が求められます。
4. ワイヤーで電気的につなぐ (ワイヤーボンディング)
土台に固定されたチップと、外部端子をつなぐための配線を行います。
最も一般的なワイヤーボンディングでは、金や銅などの非常に細い金属ワイヤーを使用し、超音波と熱を加えながらチップの電極と外部端子を接合します。
また、近年ではワイヤーを使わず、チップの表面に小さな金属の突起(バンプ)を形成して直接基板と接続するフリップチップ接合と呼ばれる高速・高密度な手法も広く採用されています。
5. チップや配線を樹脂で保護する(モールディング/封止)
チップや配線は非常に繊細で、わずかな水分や物理的な衝撃で壊れてしまいます。
これらを外部の環境から守るため、エポキシ樹脂などで全体を包み込むモールディングを行います。
樹脂にはシリコンチップの熱膨張係数に近い材料が選ばれ、温度変化による応力破損を防ぐ配慮もなされています。
6. 製品の表示や端子を加工する(マーキング・端子成形)
樹脂で固めたパッケージの表面に、型番や製造情報などを識別するための表示を付けます。
また、リード端子を持つ製品では、不要なフレーム部分を切り離し、端子を所定の形に整えます。
端子の加工方法は、パッケージの種類によって異なります。
7. 検査を行い、合格した製品を出荷する (最終検査)
組み立てられた半導体製品が、動作や電気的な特性、外観などが規定の基準を満たしているか確認します。
製品によっては通常使用時よりも高い電圧や高温環境を一時的に負荷として与えるバーンイン試験を行い、製造初期に発生しやすい初期不良を強制的にあぶり出します。
このような工程を経て、すべての合格基準を満たした製品だけが、私たちの手元に届く電子機器へと組み込まれていくのです。
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未経験OKの工場求人を見てみる半導体後工程で使用される代表的な製造装置
半導体の後工程では、作業によってそれぞれ専用の装置を使います。代表的な装置について、使われる工程と主な役割を以下の表にまとめました。
| 装置 | 使われる工程 | 主な役割 |
|---|---|---|
| グラインダー | 主に後工程(裏面研削) | ウエハーの裏面を削り、必要な厚さに調整する |
| ダイシング装置 | 後工程(切断) | 刃やレーザーなどでウエハーを個々のチップに分割する |
| ダイボンダー | 後工程(チップの固定) | チップを取り出し、リードフレームや基板の所定の位置に固定する |
| ワイヤーボンダー | 後工程(電気的な接続) | 細い金属ワイヤーで、チップの電極とリードフレームや基板の接続部をつなぐ |
| モールディング装置 | 後工程(封止) | 金型と樹脂を使い、チップや配線を封止する |
| 外観検査装置 | 前工程・後工程(外観検査) | 後工程では、封止前の配線や封止後のパッケージなどの外観を確認する |
| 電気検査装置・テスター | 前工程・後工程(電気検査) | 後工程では、組み立てた製品の動作や電気的な特性が基準を満たしているか確認する |
| バーンイン装置 | 主に後工程(初期不良の選別) | 対象製品に所定の温度や電気的な負荷を与え、初期不良を選別する |
半導体後工程の仕事内容/求人のチェックポイント
一言で後工程といっても、その流れの中で人が担当する作業や自動化の範囲は、製品・工程・職場によって異なります。ここでは大きく5種類をご紹介します。
1.ウエハーを加工する仕事(バックグラインド・ダイシング)
作業指示を確認し、ウエハーを装置にセットして、手順に沿って操作します。加工中は装置の表示や稼働状況を確認し、加工後の状態を検査することもあります。
2.チップを固定し、電気的につなぐ仕事(ダイボンディング・ワイヤーボンディング)
装置にチップやリードフレームなどを供給し、決められた条件で加工が進んでいるか確認します。
担当業務によっては、接合材料やワイヤーの補充、加工後の接合状態の確認なども行います。
3.チップを保護し、表示や端子を加工する仕事(モールディング・マーキング・端子成形)
製品や封止材料を装置に供給し、加工の進み具合を確認します。加工後には、樹脂の成形状態や表示内容、端子の形状などを確認する作業もあります。
4.製品を検査し、出荷につなげる仕事(検査・出荷)
製品を検査装置にセットし、検査結果を確認・記録します。担当によっては、目視や顕微鏡で外観を確認したり、検査結果に応じて製品を区分けしたりします。
半導体後工程で働くメリットときつい点
ここからは、実際に半導体後工程で働く上でのメリットときついと感じやすい点を整理します。自分に合う仕事か考える際の参考にしてみてください。
観点1.仕事内容
メリット
装置の操作方法や製品の取り扱い、検査の進め方などを学び、未経験からでも最先端の業界で経験を積めます。
きついと感じる点
製品や装置ごとの手順を覚える必要があります。同じ作業の繰り返しでも、取り違えや記録ミスを防ぐための集中力が求められます。
観点2.作業環境
メリット
クリーンルームでは、1年中温度や清浄度が管理された室内で作業できます。
きついと感じる点
クリーンスーツの着用を負担に感じる場合があり、天然ゴム製の手袋によるラテックスアレルギーにも注意が必要です。
観点3.勤務形態
メリット
半導体関連の工場は24時間稼働の交替勤務を採用していることが多いです。夜勤手当によって収入が増える場合があり、平日休みや夜勤明けのときに買い物や用事などの予定を組みやすいと感じる方もいるでしょう。
きついと感じる点
交替勤務では、勤務時間に合わせて睡眠や私生活の予定を調整する必要があります。休日が固定されていない場合は、家族や友人と予定を合わせにくいこともあります。
半導体後工程の仕事に関するよくある質問
半導体の知識や製造経験がなくても応募できますか?
半導体業界は、AIやDXの普及による需要の拡大や、国内の半導体関連投資を背景に、人材不足が続いています。
そのため未経験者を採用し、入社後の研修で基礎から育てる企業もあります。初めから専門知識を身につけている必要はなく、働きながら知識や技術を学べる職場を選ぶことができます。
手先が器用でないと、後工程の仕事は難しいですか?
装置操作が中心の仕事では、手順を守る正確さや、異常を確認・報告する力も大切です。
細かな手作業がどの程度あるかは求人によって異なるため、自分の得意な分野があるかチェックしてみてください。
半導体後工程の仕事は、必ず夜勤がありますか?
24時間稼働する工場が多く、2交替・3交替などで生産を支えています。
参照:職業情報提供サイト(job tag)
日勤を希望する方は、「日勤専属」の条件で求人を探し、研修終了後や配属後も日勤で働けるか確認しましょう。
働くために必要な資格はありますか?
関連資格には「半導体製品製造技能士」がありますが、すべての後工程の仕事で必須というわけではありません。
取得を目指す場合は、受検条件と勤務先の支援制度を確認しましょう。
まとめ|仕事内容と働き方を理解して、自分に合う求人を選ぼう
半導体の後工程は、チップの切り出しや組み立て、検査を行い、製品として出荷できる状態に仕上げる工程です。
現場では、装置操作や検査に加え、設備保全や品質管理などの仕事が生産を支えています。
仕事を選ぶ際は、担当する工程だけでなく、具体的な作業、研修内容、勤務時間、作業環境を確認することが大切です。
半導体の後工程に興味がある方は、工場求人ワールドで自分に合った求人を探し、気になる案件があればぜひ応募してみてください。